#1 Fri 30 August 2013 13:36
Précision d'un GPS
Bonjour,
Je suis à la recherche de petites précisions concernant l'usage d'un GPS et sa précision (je n'ai jamais eu l'occasion d'en manipuler un).
Voici les questions que je me pose.
- Lorsque l'on parle de précision "post-traitement" est ce une précision minimum que l'on peut systématiquement obtenir après traitement / ou faut il s'attendre à ce qu'il y est peut être plus de marge ?
- Lorsque l'on parle d'une précision de 50cm par exemple, est ce bien un rayon de 50cm (mon point relevés peut être 50cm trop à droite/gauche/ en haut ou en bas ?)
- Enfin, est ce que cette précision est relativement constante. Je veux dire que si je relève un carré de pelouse, cela restera il un carré (et donc sa surface restera juste). Ou bien la précision peut elle changer lors du tracé, si bien que l'on se retrouve avec un carré déformé (un segment plus précis qu'un autre et donc pas perpendiculaire... ) ?
Voila voila, je vous remercie d'avance pour vos retours, tout ça n'est pas évident pour quelqu'un qui n'a jamais touché à ça.
Je suis également preneur de toute littérature (adaptée à mon niveau) qui pourrait m'apporter des connaissances la dessus.
Merci
Loïc
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#2 Fri 30 August 2013 16:04
- mirelo
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Re: Précision d'un GPS
Ton carré de pelouse se situe-t-il dans le désert (horizon dégagé) ou au plus profond d'une forêt ?
Tu évoques une précision de 50 cm, mais les GPS de ma connaissance n'indiquent que les mètres ou les 1/100 000 de degrés (avec de multiples variations).
Le mieux (à mon humble avis) serait . . . de faire des essais !
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#3 Fri 30 August 2013 16:21
Re: Précision d'un GPS
Pour le post-traitement, il en existe de plusieurs types, mais voir d'abord les réponses liées aux questions de précisions ci-dessous...
Pour la définition d'une précision, quand on est précis on évoque le taux de confiance pour la précision donné, souvent exprimé en nombre de sigmas ou d'écarts-types. (La correspondance nombre d'écart-type ~ taux de confiance n'est pas immédiate, et dépend de ce qui est exprimé. Dans le cas d'une précision de position plane, un écart-type correspond à un taux de confiance de 39.35 %). Donc la donnée de précision correspond au rayon du cercle autour du point mesuré dans lequel on a xxx % de chance d'avoir le vrai point.
Grosso modo, pour avoir une probabilité d'à peu près 95 %, il faut à peu près 3 sigmas. Pour une précision de 50 cm, ton vrai point est très certainement dans un cercle de rayon 1m50, diamètre 3m.
Cette arnaque de la précision, peu de gens l'ont vraiment à l'esprit.
Pour la répartition des erreurs, avec le GPS, elles sont souvent constante pendant un moment, puis le changement va être brusque. Ainsi si tu mesures un carré, il va être très souvent carré, même si décalé, mais parfois, il y aura des points qui correspondrait à un autre carré. Cette constance et ces changements brusques sont dus à l'utilisation de constellation de satellite. Lorsque les mêmes satellites dans le ciel sont utilisés, l'erreur est constante. Lorsqu'un satellite disparait ou un autre apparait (il a passé la ligne d'horizon), l'erreur se décale.
Pour la littérature, http://www.lavoisier.fr/livre/notice.as … ge=2138236 est technique, mais on peut sauter les explications avec les équations, c'est le seul que je connaisse en français où il y a vraiment des résultats concrets et précis.
Dernière modification par Jeirhome (Fri 30 August 2013 16:34)
Jérôme Cuinet
L'avantage de la Chine, c'est que le soleil se couche plus tard !
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#4 Fri 30 August 2013 16:26
- kant_ein
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Re: Précision d'un GPS
Bonjour,
Il est difficile de répondre à cette question autrement que par "ça dépend". De quoi ? Du matériel utilisé (récepteur grand public ou récepteur topographique), des signaux que peut capter le récepteur (uniquement GPS ou GPS + GLONASS), de l'environnement du récepteur (horizon dégagé, couvert végétal, canyon urbain ou naturel)...
L'erreur relative de positionnement d'un GPS sera la même pour 2 points proches et relevés dans une courte période. Un carré restera donc un carré si ses 4 sommets se trouvent à une distance relativement faible et qu'ils sont levés dans un laps de temps court.
Dernière modification par kant_ein (Fri 30 August 2013 16:26)
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#5 Fri 30 August 2013 19:49
- mirelo
- Participant actif
- Date d'inscription: 15 Mar 2010
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Re: Précision d'un GPS
Ce n'est pas l'apparition ou la disparition d'un satellite dans le ciel qui modifie la position indiquée (4 satellites suffisent pour déterminer une position, sur les 8 qu'on reçoit généralement) mais les caractéristiques physiques des couches de l'atmosphère traversées par les signaux. C'est ce qui explique qu'on constate parfois un décalage de plusieurs dizaines de mètres avec ce qu'elle devrait être.
En conclusion : pour programmer une tondeuse à gazon, un GPS "normal" (non relié à une station terrestre) risque de poser quelques problèmes !
Dernière modification par mirelo (Fri 30 August 2013 20:01)
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#6 Fri 30 August 2013 20:39
- bernard lortic
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Re: Précision d'un GPS
Pour la pelouse, attention aux éruptions solaires !
Phénomène bien connu pour les drones.
Un décamètre peut être utile...
cordialement
Bernard LORTIC IRD 93143 Bondy
http://www.bdvilles.ird.fr/lortic_pages … index.php3
http://www.bdvilles.ird.fr/lortic_pages … index.html
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#7 Fri 30 August 2013 20:58
Re: Précision d'un GPS
Ce n'est pas l'apparition ou la disparition d'un satellite dans le ciel qui modifie la position indiquée (4 satellites suffisent pour déterminer une position, sur les 8 qu'on reçoit généralement) mais les caractéristiques physiques des couches de l'atmosphère traversées par les signaux. C'est ce qui explique qu'on constate parfois un décalage de plusieurs dizaines de mètres avec ce qu'elle devrait être.
On va peut-être éviter de se crêper le chignon dans un tel sujet alors que l'auteur de la question n'y connait rien et donc réclame de la communauté une réponse claire et pas brouillé de débats sur des détails.
Donc pour mes sources, j'utilise le petit livre rouge que j'ai cité précédemment, GPS : localisation et navigation par satellites (2° Éd.), par DUQUENNE Françoise, BOTTON Serge, PEYRET François, BÉTAILLE David, WILLIS Pascal, édition Lavoisier, collection Hermès.
Pour appuyer mes dires, on peut notamment relire le chapitre 3.3.4, page 174.
Si vous voulez débattre sur l'origine des sauts de positions qu'on observe lorsqu'on laisse longtemps un GPS à la même place, libre à vous de donner vos sources, mais pour une meilleure concision de ce sujet, je crois qu'il sera plus avisé de faire cela dans un autre sujet.
Dernière modification par Jeirhome (Fri 30 August 2013 20:58)
Jérôme Cuinet
L'avantage de la Chine, c'est que le soleil se couche plus tard !
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#8 Sat 31 August 2013 14:24
- mirelo
- Participant actif
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Re: Précision d'un GPS
Merci Jeirhome de citer des sources lisibles par tous, et pas seulement un numéro de page d'un livre à 65€ que tu es seul à posséder !
Ce qui serait intéressant, c'est que tu nous indiques la valeur, ou l'ordre de grandeur, de la variation de position induite par le changement de satellites (dont je ne conteste pas le principe, mais que je crois négligeable).
Ceci dit, tant qu'on n'en sait pas davantage sur les intentions de notre ami loloseven, difficile d'aller plus loin.
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#9 Sun 01 September 2013 10:34
- bernard lortic
- Participant assidu
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Re: Précision d'un GPS
Salut à tous,
cette histoire de précision est une question pour tous.
Je suppose que des instituts comme l'ign ou autres ont étudié le problème mais je n'ai jamais trouvé de choses très claires.
pour cela je propose aux membres du géoréso de faire une petite manip :
avec un gps standard , type garmin 60,
un ou plusieurs relevés du même point, chaque jours à une heure précise.
Bon, je suis d'accord pour dire que ma proposition est débile. Mais je n'ai jamais lu de rapport sur ce genre de manip. Et j'ai toujours eu la flemme de la faire moi-même en solitaire.
Y a-t-il des partants ?
cordialement
Bernard LORTIC IRD 93143 Bondy
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#10 Mon 02 September 2013 09:14
- Marc Leobet
- Participant assidu
- Lieu: Nowhere
- Date d'inscription: 19 Sep 2005
- Messages: 1103
- Site web
Re: Précision d'un GPS
Bonjour,
il me semble que l'ESGT d'un côté et l'IGN de l'autre (mais les Duquenne ont été aux deux!) ont largement documenté les précisions et publié sur les déformations apportées par les hautes couches de l'atmosphère et les effets des mauvaises distributions des réceptions (canyons urbains, masques...). Voir de préférence le site de l'ENSG, rubrique Géodésie, habituellement peuplée de fiches pédagogiques plutôt claires.
Sinon, le mot-clé "post-traitement" évoque aussi les calculs différentiels qui assurent des précisions relatives à 10 puissance -7, donc centimétriques la plupart du temps. Le principe est de relier ses mesures à une station permanente (dite "station terrestre dans les billets précédents) et, par calcul, mesurer la position de votre point par rapport à celle de la station permanente (exercice difficile de parler de cela sans employer des gros mots de géodésien!).
Votre question serait mieux à sa place dans le forum Topographie, dont c'est l'objet, sachant que les collègues topo emploient souvent leur propre jargon pas toujours facile à décrypter.
Bon courage
Marc Leobet
@MarcLeobet sur Twitter
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#11 Mon 02 September 2013 11:41
- bertrand77
- Participant occasionnel
- Lieu: Cherbourg-en-Cotentin
- Date d'inscription: 9 Mar 2006
- Messages: 20
Re: Précision d'un GPS
Bonjour à tous,
Concernant la question de loloseven, il serait bon qu'il nous apporte quelques précisions sur ses intentions et objectifs !
Il existe une large gamme de récepteurs et le choix doit se faire en fonction du territoire sur lequel il se trouve (urbain, plaine, montagne, etc.) et parlons nous de relevés pour cartographie (SIG) ou topographie ...
Le sujet est vaste et par conséquent des précisions s'imposent.
A bientot
Bertrand Bachelet
Responsable unité Geomatique CA du Cotentin
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#12 Mon 02 September 2013 14:05
Re: Précision d'un GPS
Bonjour,
Avant tout merci pour tous ces conseils.
Pour précision un peu plus ce que je souhaiterais faire :
- Tout simplement faire des relevés GPS d'éléments tels que le mobilier urbain, les candélabres ou les poteaux incendies présents sur le territoire de la collectivité.
Ce que je me demande :
- Quant on parle de précision, de quoi parle on exactement ?
"Lorsque l'on parle d'une précision de 50cm par exemple, est ce bien un rayon de 50cm (mon point relevés peut être 50cm trop à droite/gauche/ en haut ou en bas ?)"
- Combien faut il débourser pour avoir quelque chose de correct ?
La collectivité où je travaille à récemment fait appel à un bureau d'étude pour relevés de tels éléments avec un GPS, et les résultat ont été très satisfaisant et précis... avec des décalages inférieurs à 50cm... si je me fie à ce résultat je suppose qu'il est donc techniquement de faire des relevés GPS relativement précis...
(Je sais que cela peut paraitre bizarre d'avoir externaliser un tel travail pour réfléchir à l'achat d'un GPS quelques mois après mais passons... cela nous permettrait surtout de pouvoir le faire en interne la prochaine fois).
Lorsque je lis la réponse de Jeirhome
"Grosso modo, pour avoir une probabilité d'à peu près 95 %, il faut à peu près 3 sigmas. Pour une précision de 50 cm, ton vrai point est très certainement dans un cercle de rayon 1m50, diamètre 3m."
Cela me laisse un peu perplexe, en effet c'est à mon sens inutile d'investir une somme importante pour avoir un candélabre cartographié avec une marge d'erreur de 1m50 puisqu'il risque de se retrouver sur la route ou dans le jardin du voisin...
- Ce qui nous amène à la question que certains ont soulevés, de quel matériel parle on ?
Sans vouloir faire de pub pour un marchand ou un autre, en fouillant je suis tombé sur ces GPS qui sont justement annoncé avec une précision qui descend en dessous de 50cm :
http://www.gps-boutique.com/article.php?id=528
http://www.leica-geosystems.fr/fr/Leica … _79645.htm
Je voulais savoir si un tel matériel me permettrait de faire ce que veux. (Pour être honnête, je pense qu'une marge d'erreur supérieure à 50cm de part et d'autre découragera l'acquisition d'un gps...).
Si cela est trop léger, est ce que le fait d'avoir recours à une antenne comme j'ai pu parfois le voir suffirait ? Par exemple :
http://www.gps-sig.fr/produit/terminaux … et-zeno-15
Merci beaucoup d'avance pour le temps passé à me conseiller
Loïc
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#13 Mon 02 September 2013 16:20
- mirelo
- Participant actif
- Date d'inscription: 15 Mar 2010
- Messages: 79
Re: Précision d'un GPS
@loloseven : peut-être ton intervenant extérieur dispose-t-il du rattachement à une station fixe ?
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#14 Tue 03 September 2013 08:35
Re: Précision d'un GPS
...désolé mais je suis bien incapable de le dire ... je n'ai malheureusement pas eu l'occasion d'échanger avec eux...
Je pense que le mieux est pour moi d'essayer d'aller directement à un fournisseur de matériel pour avoir une démonstration et me rendre compte par moi même.
Cependant je voulais avoir des retours / avis sur le forum auparavant... c'est toujours mieux de ne pas avoir pour unique opinion/explication celle d'un gars qui souhaite vous vendre un produit ...
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#15 Tue 03 September 2013 10:03
- kant_ein
- Participant occasionnel
- Date d'inscription: 7 Apr 2008
- Messages: 34
Re: Précision d'un GPS
Bonjour,
Loin de moi l'idée de faire un cours sur le positionnement par satellite (j'en serai bien incapable) mais je pense qu'il faut poser les bases pour bien comprendre de quoi on parle.
A l'initiative des USA, le GPS a été le 1er système de positionnement global (dans le sens "couverture mondiale") par satellite opérationnel. Aujourd'hui d'autres systèmes sont opérationnels ou sur le point de l'être : Glonass (Russie), Galileo (UE), Compass (Chine). L'ensemble de ces systèmes forme le GNSS (Global Navigation Satellite System). Il existe également d'autres systèmes de positionnement par satellite mais à échelle régionale (Inde, Japon).
Les satellites formant les différentes constellations orbitent autour de la Terre (entre 20 et 25 000 km), ce qui explique qu'ils ne soient visibles en un point que sur une période donnée de la journée. La seule utilisation des signaux des satellites permet de déterminer une position avec une imprécision de l'ordre de 15 m.
Afin d'améliorer la précision de positionnement, des stations terrestres dont la position est précisément déterminée captent les signaux des satellites et émettent une correction, elle-même retransmise par des satellites géostationnaires (35 800 km). Ces systèmes sont appelés SBAS (Satellite Based Augmentation System). Certains couvrent tout le globe, certains n'en couvrent qu'une partie. Certains sont payants, d'autres gratuits. Citons EGNOS pour l'Europe qui est basé sur 34 stations terrestres, 4 centres de contrôle et 6 stations montantes servant à émettre les corrections vers les satellites.
L'utilisation de ces systèmes permet de ramener l'incertitude de positionnement à 2-3 m pour les systèmes en libre accès, à une précision métrique pour les systèmes payants basés sur une seule bande de fréquence et jusqu'à une précision décimétrique pour les systèmes payants basés sur 2 bandes de fréquence.
Pour améliorer encore la précision de positionnement, il existe les systèmes GBAS (Ground Based Augmentation System). Ils fonctionnement sur le même principe que les SBAS mais sans le segment satellitaire. Les corrections sont émises en temps réel par radio ou par les réseaux de téléphonie mobile, ou utilisables en post-traitement. Pour les données de correction en temps réel, il faut soit disposer de sa propre antenne, soit passer par un fournisseur d'abonnement comme Orphéon ou Teria. Le post-traitement se fait en utilisant les données du RGP (Réseau GNSS Permanent).
Ces systèmes permettent d'obtenir une précision centimétrique.
Au delà de la précision annoncée par les fabricants, il faut s'interroger sur le temps d'observation nécessaire pour obtenir cette précision. Dans certains cas, mieux vaut limiter ce temps d'observation à quelques secondes...
Si vous relevez des erreurs, n'hésitez pas à apporter des corrections en temps réel !
Dernière modification par kant_ein (Tue 03 September 2013 10:04)
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#16 Tue 03 September 2013 13:01
- Yves Egels
- Participant assidu
- Lieu: Paris
- Date d'inscription: 29 Sep 2011
- Messages: 257
- Site web
Re: Précision d'un GPS
Il faudrait ajouter à la réponse de Kant-ein une précision importante :
Il existe deux méthodes de mesure de la position d'un point par GPS (ou autres du même tonneau) : Les satellites émettent un code (en fait deux, le second étant réservé aux militaires) sur deux fréquences différentes. Ces codes et les fréquences porteuses sont tous issus d'une même horloge atomique ultra-stable.
Le positionnement standard avec des récepteurs de navigation -ceux à quelques centaines d'euros (j'ai lu Garmin 60, par exemple) utilisent le code sur la première fréquence. Ce mode donne au mieux 5m, habituellement une dizaine. Le bruit de mesure est assez important et rapidement variable (les horloges de ces récepteurs sont très médiocres). Les systèmes de correction télétransmis améliorent un peu, jusqu'à 50cm en étant optimiste.
Si on veut plus de précision, il faut mesurer autrement (avec un ou des récepteurs adaptés, qui mesurent la phase de la porteuse sur les deux fréquences). En raison même de ce principe de mesure différent, beaucoup moins bruité, plus précis, mais ambigü, le positionnement ne peut être que différentiel (entre plusieurs récepteurs mesurant simultanément). Le prix de ces récepteurs est très sensiblement plus élevé, et le positionnement nécessite des logiciels spécialisés, qui ne fonctionnent pas sous un mode de corrections aux mesures, mais sous celui d'un calcul de réseau. Le RGP de l'IGN, ou les réseaux scientifiques internationaux fournissent des mesures permanentes, qui permettent ce calcul en ayant une seule station. On peut alors obtenir des précisions centimétriques, voire un peu mieux, en tout point du globe.
Quant au temps d'observation de quelques secondes, cela me laisse perplexe... Pour obtenir quoi?
Ingénieur géographe honoraire
École nationale des sciences géographiques
Société française de photogrammétrie et télédétection
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#17 Tue 03 September 2013 14:34
- Laurent Desjardins
- Participant occasionnel
- Lieu: Besançon
- Date d'inscription: 21 Aug 2013
- Messages: 25
Re: Précision d'un GPS
bonjour,
pour complexifier un peu plus le problème, le positionnement du levé du mobilier urbain risque de "mal" se positionner par rapport à la base de données géographiques déjà existantes (ce sera visible surtout à grande échelle). C'est à dire que tout le levé sera peut-être cohérent avec la précision souhaitée, mais décalé par rapport aux autres données précédemment acquises. Dans ce cas-là, une imprécision de 2 à 5 m n'est pas forcément un frein et peut être suffisante par rapport à vos besoins (donc GPS type GARMIN ou autre mono-fréquence).
Si vous souhaitez des précisions centimétriques (positionnement de réseaux ou autres...) y compris en altitude, il faut forcément investir dans des GPS bi-fréquences et posséder un minimum de connaissances et de matériel assez onéreux par rapport à l'usage, dans ce cas une prestation peut à mon avis être envisagée avec la précision souhaitée.
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#18 Tue 03 September 2013 16:45
- kant_ein
- Participant occasionnel
- Date d'inscription: 7 Apr 2008
- Messages: 34
Re: Précision d'un GPS
Il faudrait ajouter à la réponse de Kant-ein une précision importante [...]
Merci pour ce complément sur les récepteurs.
Quant au temps d'observation de quelques secondes, cela me laisse perplexe... Pour obtenir quoi?
Une fois le récepteur initialisé et connecté au réseau de correction en temps réel, il ne faut pas plus de quelques secondes d'observation d'un point pour en définir ses coordonnées avec une précision centimétrique. Cela s'avère très pratique lors du levé d'éléments urbains sur la chaussée.
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#19 Mon 09 September 2013 08:26
- Michel HBK
- Participant occasionnel
- Date d'inscription: 15 Oct 2007
- Messages: 17
- Site web
Re: Précision d'un GPS
Bonjour Loloseven
Pour vous y repérer un peu dans le jungle des dénominations, je vous suggère la lecture de ces deux articles -en anglais-. Cela vous permettra d'y voir un peu plus clair :
http://gpsinformation.net/main/errors.htm
http://ruggedbits.wordpress.com/2007/10 … -accuracy/
Donc 50 cm, il faut savoir si la valeur est exprimée en CEP, RMS ou 2DRMS (pour une valeur approchant le plus possible la réalité, une valeur exprimée en 2DRMS est la plus fiable (95 % des points)
Concernant le matériel, généralement, on distingue trois type de récepteurs :
- les récepteurs récréatifs : précision au dessus du mètre (1-3 mètres, voir plus selon les modèles), très souvent les valeurs exprimées de ces récepteurs sont données en centimètres CEP
- les récepteurs cartographiques : ils sont à 50 centimètres environs selon les constructeurs (veillez à ce que la valeur de précision s'exprime en 2DRMS -en RMS, souvent les valeurs sont sub métriques en RMS et métriques en 2DRMS-
- les récepteurs topographiques sont souvent bi fréquences et sont plus destinés à des précisions de l'ordre du centimètre.
Comment arriver à ces précisions ?
- les récepteurs récréatifs utilisent les signaux sur le code pour afficher la position ... en soit le signal est bon, mais les activités ionosphérique dégradent le signal
- les récepteurs cartographiques utilisent à la fois le code et la phase ce qui permet d'affiner la position. Deux (trois) méthodes sont utilisées pour affiner la position en utilisant la phase :
1/ temps réel les corrections différentielles que peuvent fournir les différents systèmes SBAS (WAAS, EGNOS ... Omnistar),
2/ faire du différentiel code-phase local (Teria par exemple)
3/ faire du différentiel de phase après la campagne de mesure -le post traitement- pour affiner la position
Dans votre cas, le post traitement est inutile ...
Temps d'observation sur un point ? pour une précision de 50 cm , en temps réel , un seconde suffit !
en espérant vous avoir un peu aidé ?
Dernière modification par Michel HBK (Mon 09 September 2013 19:23)
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#20 Mon 09 September 2013 16:49
- bertrand77
- Participant occasionnel
- Lieu: Cherbourg-en-Cotentin
- Date d'inscription: 9 Mar 2006
- Messages: 20
Re: Précision d'un GPS
Bonjour loloseven,
pour ma part j'utilise une solution GPS + logiciel de correction post traitement.
Le récepteur peut en l’occurrence etre utilisé avec ou sans antenne supplémentaire.
Nous l'utilisons pour cartographier le mobilier urbain, les réseaux (regards, grilles, etc..)
Attention en milieu urbain ou avec un fort relief la réception est fortement perturbée. Il conviendra sans doute de faire un test pour confirmer la faisabilité sur ton territoire.
A bientot
Bertrand
Bertrand Bachelet
Responsable unité Geomatique CA du Cotentin
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#21 Tue 24 September 2013 13:45
- PatriceR
- Participant occasionnel
- Date d'inscription: 28 Nov 2006
- Messages: 33
Re: Précision d'un GPS
Bonjour,
Pour des levés de luminaires par exemple, il y a la position absolue à considérer, mais aussi la position relative (je suis sur le trottoir, en limite de propriété par exemple).
Avec un GPS d'une précision de 2 à 3 m et un fond cartographique (type cadastre et ortho-photographie) il est possible de faire un excellent travail très cohérent sans reprise au bureau. Le GPS me donne ma position et je l'affine en cliquant sur le plan en tenant compte de mes référentiels.
De plus il est directement possible de renseigner la fiche technique, de noter les désordres, de mettre à jour le SIG au bureau, etc..., Un outil de connaissance et de gestion ...
Cela nécessite un GPS sur un appareil supportant un logiciel de cartographie nomade, qu'il soit sur PocketPC ou sur tablette PC comme Cartolander ou autre.
A bientôt
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